• 제목/요약/키워드: Carbon Fibers

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Yarned CNT Fiber 저항체의 전기적 특성 (Electrical Properties of Yarned Carbon Nanotube Fiber Resistors)

  • 임영택;이선우
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.59-62
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    • 2017
  • CNT (carbon nanotube) resistors with low resistance and negative TCR (temperature coefficient of resistance) were fabricated with yarned CNT (carbon nanotube) fibers. The CNT fibers were prepared by yarning CNTs grown on the silicone substrate by CVD (chemical vapor deposition) method. The CNT resistors were fabricated by winding CNT fibers on the surface of ceramic rod. Both metal terminals were connected with the CNT fiber wound on the ceramic rod. We measured electrical resistance and thermal stability with the number of CNT fibers wound. The CNT resistor system shows linearly decreased resistance with the number of CNTs wound on the ceramic rod and saturated at 20 strands. The CNT resistor system has negative TCR between $-1,000{\sim}-2,000ppm/^{\circ}C$ and stable frequency properties under 100 kHz.

복합재료의 고체 로켓 모터 케이스 적용 리뷰 (Review of the Composite Materials Application to the Solid Rocket Motor Cases)

  • 이태호
    • Composites Research
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    • 제25권3호
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    • pp.82-89
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    • 2012
  • 본 논문은 고체 추진기관 로켓 모터 케이스에 사용된 복합재료에 대하여 사례와 발전 추세를 조사하였다. 기본적으로 모터케이스는 강인하고 고압에 견뎌야 하며, 가벼워야 한다. 이에 부응하는 소재로 복합재료가 효율적인 재료로서 대두되어 유리섬유, 아라미드 그리고 탄소 섬유가 순차적으로 적용되었다. 모터 케이스 효율을 탄소섬유, 아라미드, D6AC강 등을 비교한 결과 탄소섬유가 가장 우수하고 고강도 탄소섬유를 사용하면 탑재용량이 20% 이상 증가시킬 수 있는 것으로 조사되었다.

Adsorption of nitrate onto nitrogen-doped activated carbon fibers prepared by chemical vapor deposition

  • Yoo, Pyunghwa;Amano, Yoshimasa;Machida, Motoi
    • Korean Journal of Chemical Engineering
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    • 제35권12호
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    • pp.2468-2473
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    • 2018
  • Nitrogen-doped activated carbon fibers (ACFs) were prepared by chemical vapor deposition using melamine powder and acetonitrile for introducing quaternary nitrogen on the commercial ACFs, subsequently heated at $950^{\circ}C$ and activated by steam. Adsorption experiments of nitrate in aqueous solution were also conducted to evaluate adsorption capacity of the prepared ACFs using ion chromatography. The amount of introduced nitrogen content and nitrogen species on activated carbon fibers was examined by CHN elemental analyzer and X-ray photoelectron spectroscopy, respectively. As a result, adsorption capacity of quaternary nitrogen-doped ACF (ST-ML-AN-ST) was 0.75 mmol/g, indicating ca. two-times higher than that of untreated ACF (0.38 mmol/g). According to the adsorption data, the Langmuir isotherm model was the best fit. The prepared samples were also regenerated using hydrochloric acid. After regeneration, the adsorption capacity of the nitrogen-doped ACF (ST-ML-AN-ST) showed ca. 80% on average, implying that a portion of nitrates was adsorbed on the prepared ACFs irreversibly.

철도차량용 폐 복합소재로부터 탄소섬유 회수 (The Recovery of Carbon Fiber from Carbon Fiber Reinforced Epoxy Composites Applied to Railway Vehicles)

  • 이석호;김정석;이철규;김용기;주창식
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1059-1066
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    • 2009
  • 근래에 와서 강화 플라스틱 복합재료의 생산과 함께 열경화성 수지 폐기물들의 양이 급격하게 증가하여 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 우수한 기계적 물성을 지닌 유용한 열경화성 수지의 하나인 에폭시 수지는 열가소성 수지처럼 용융되거나 재 성형되지 않는다. 본 연구에서는 철도 차량용 탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재로부터 에폭시 수지를 분해하여 탄소섬유를 회수하는 일련의 실험을 수행하였다. 여러 분해공정들을 실험적으로 조사하여, 분해 효율과 회수되는 탄소섬유의 기계적 물성을 비교 검토하였다. 회수되는 탄소섬유가 서로 엉키는 것을 방지하기 위해서 각 복합재료 시편은 테플론 지지대로 고정시키고, 기계적인 교반을 가하지 않았다. 분해 생성물은 전자현미경(SEM), 기체 크로마토그라피 질량분석기(GC-MS) 및 만능재료시험기를 사용하여 분석하였다. 질산 수용액을 사용하는 분해 공정과 액상 및 기상 열분해 공정에서는 탄소섬유가 완전하게 회수되었다. 회수된 탄소섬유의 인장강도 감소율은 4% 미만으로 미미하였다.

PAN계 안정화섬유로부터 고기능성 활성탄소섬유의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of High Performance Activated Carbon Fibers from Stabilized PAN fibers)

  • 임연수;유기상;문숙영;정윤중;김명수;함현식
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.468-474
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    • 2003
  • 안정화 PAN(Polyacronitrile)계 섬유를 이용하여 물리적인 방법과 화학적인 방법으로 활성탄소섬유(Activated Carbon Fibers)를 제조하고, 그 특성을 비교평가 하였다. 본 연구에서는 안정화 PAN계 섬유를 수증기 및 $CO_2$를 이용한 물리적 활성화와 KOH를 이용한 화학적 활성화에 의해 여러 등급의 활성탄소섬유를 제조하였고, 비표면적, 요오드흡착량, 미세구조, 세공구조 등을 측정하였다. 물리적 활성화 방법에는 수증기와 $CO_2$가 사용되었는데, 수증기활성화의 경우 99$0^{\circ}C$의 활성화 온도에서 1635 m$^2$/g의 비표면적을 나타내었고, $CO_2$ 활성화의 경우에는 99$0^{\circ}C$의 활성화 온도에서 671 m$^2$/g의 비표면적을 나타내었다. KOH를 이용한 화학적 활성화 방법에서는 KOH와 안정화 PAN계 탄소섬유의 비가 1.5 : 1인 경우 90$0^{\circ}C$의 활성화 온도에서 3179 m$^2$/g의 비표면적을 나타내었다. 물리적 활성화와 화학적 활성화로 제조된 활성탄소섬유의 질소흡착등온선의 결과로 보면 type I의 형태와 type I에서 type II로의 전이형태의 등온흡착곡선을 나타내었다.

탄소 단섬유를 이용한 탄소종이 제조 및 전기전도도 특성 (Preparation and Electrical Properties of Carbon Paper Using Chopped Carbon Fiber)

  • 이지한;유윤종;박수진
    • 공업화학
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    • 제24권2호
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    • pp.121-125
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지용 가스확산층의 지지체로 쓰이는 탄소종이를 탄소 단섬유를 이용하여 습식법으로 제조하였다. 습식법을 통한 탄소종이 제조는 크게 탄소 단섬유의 분산, 탄소종이 웹 제조, 페놀함침의 세 가지과정을 거치게 된다. 이번 연구에서는 몇 가지 분산제의 종류에 따른 탄소 단섬유의 분산도를 확인하고, 최적의 분산제를 찾아 탄소종이 제조 시 탄소섬유가 이차원적 배향이 잘 이루어지게 하였다. 추가적으로 페놀함침 시 첨가되는 페놀과 카본블랙 함량에 따른 전기전도도 특성을 분석하였다. 그 결과 sodium dodecyl sulfate를 분산제로 사용한 경우 탄소섬유의 분산이 가장 잘 되는 것을 확인하였으며, 페놀 및 카본블랙 함량에 따른 전도도 특성은 탄소섬유 대비페놀이 8 wt%, 카본블랙이 5 wt% 첨가된 경우 가장 우수하였다.

핏치계 탄소섬유 제조에 있어서 산화공정이 물성에 미치는 영향 (Study of the Influence of Oxidation Treatment on the Pitch Based Carbon Fiber Properties)

  • 김홍;성하진;권영배
    • 한국기계연구소 소보
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    • 통권15호
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    • pp.57-66
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    • 1985
  • Fibers with a high degree of axial preferred orientation can be obtained from mesophase pitch. Prior to cabonization, the pitch fibers must be rendered in fusible so that their orientation is preserved. The stabilization of the pitch fibers was heated at temperature between $250^{circ}C$ and $300^{circ}C$ and a treatment time 5 to 80minutes. Oxidized fibers heated $1800^{circ}C$without stretching. Pitch based carbon fiber have a young's modulus as high as 304GN/$m^2$. The structure of the pitch cased carbon fiber is determining factor for the mechanical properties of the produced fibers. The structure depending on the pitch precursor as well as on the oxidation time.

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Electroflocking을 이용한 단섬유 프리프레그 제조에 관한 연구 (Manufacture of Short Fiber Prepreg using Electroflocking)

  • 임순호;이상수;박민;김준경;최철림;권성진
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.288-291
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    • 2002
  • The carbon fiber or glass fiber reinforced prepregs were manufactured using electrostatic flocking technology. The powder of high density polyethylene was used as a matrix. The base film of polyethylene was prepared using a fluidized bed of polyethylene powder under the high electric field. We obtained HDPE film with uniform thickness of minimum $80\mu\textrm{m}$. And the fibers were aligned on the molten HDPE film by the electroflocking process. The short fibers with 1mm were easily electrically charged and aligned under the high electric field. The carbon fibers with high conductivity were elasily electrically charged than the glass fibers with low conductivity. So lower electric field was needed for the carbon fibers.

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A Novel Manufacturing Method for Carbon Nanotube/Aramid Fiber Filled Hybrid Multi-component Composites

  • Song, Young-Seok;Oh, Hwa-Jin;Jeong, Tai-Kyeong T.;Youn, Jae-Ryoun
    • Advanced Composite Materials
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    • 제17권4호
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    • pp.333-341
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    • 2008
  • A novel manufacturing method for hybrid composites filled with carbon nanotubes (CNTs) and aramid fibers is proposed. To disperse the CNTs in the epoxy matrix with the presence of aramid fibers, CNT/polyethyleneoxide (PEO) composites are prepared and utilized because PEO is miscible in the epoxy resin. After thin films are made of the CNT/PEO composite and placed together with the aramid fibers, the epoxy resin is infused to them. The PEO is dissolved in the epoxy and then the CNTs are dispersed in the PEO/epoxy matrix between aramid fibers before the pre-heated matrix is cured. It is found that the PEO is completely miscible with the epoxy resin and CNTs are dispersed well in the space between the aramid fibers.

무전해 니켈도금된 탄소섬유강화 에폭시기지 복합재료의 전자파 차폐특성 (Electromagnetic Interference Shielding Behaviors of Electroless Nickel-loaded Carbon Fibers-reinforced Epoxy Matrix Composites)

  • 홍명선;배경민;이해성;박수진;안계혁;강신재;김병주
    • 공업화학
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    • 제22권6호
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    • pp.672-678
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    • 2011
  • 연구에서는 니켈 함량에 탄소섬유강화 에폭시 기지 복합재료의 전자파 차폐효과에 대해 고찰을 위해 탄소섬유표면에 시간의 변수에 따른 무전해 도금을 실시하였다. 탄소섬유 표면의 특성은 주사전자현미경과 X-선광전자분광법으로 측정하였고 전기적 특성은 4단자법으로 분석을 진행하였다. 복합재료의 전자파 차폐효과는 흡수와 반사 두 가지 방법으로 분석을 진행하였다. 실험 결과로부터 전자파 차폐효과는 탄소섬유 표면에 코팅된 니켈 함량이 증가됨에 따라 순차적으로 증가되는 것이 확인되었으나, 고주파 영역에서는 과량의 니켈 도금이 더 이상의 전자파 차폐효율을 증가시키지 않는 것이 확인되었다. 결론적으로 니켈 함량이 탄소섬유 복합재료의 전자파 차폐효과를 결정하는 요소가 될 수 있다고 판단되나, 특정 주파수마다 최적화된 금속도입 함량에 대한 변수가 있을 수 있다고 판단된다.